基于MATLAB的微地震震源定位的研究与实现

论文摘要

本课题的主要研究如何应用MATLAB软件对微地震震源进行定位及动画演示。首先介绍了微地震监测技术的特性和它的发展状况，地震波特点,微地震监测系统等内容，然后介绍了非线性方程组的数值解法和MATLAB软件的基本知识。在微地震震源定位程序设计时，使用了非线性方程组的Newton迭代法和Broyden迭代法。在微地震震源动画演示程序设计时，应用了MATLAB句柄图形功能。论文给出了运行结果的截图，运行结果说明本文所设计的程序能够满足微地震震源进行定位及动画演示要求。同时，在本文的附录中给出了所用数据、源程序和英文参考资料。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和课题目的
• 1.2 课题研究内容
• 1.3 微地震监测技术概述
• 1.3.1 微地震监测技术国内外发展状况
• 1.3.2 课题意义
• 第2章 微地震及其监测系统介绍
• 2.1 地震波的简介
• 2.1.1 纵波
• 2.1.2 横波（S波）
• 2.1.3 面波（R 波）
• 2.1.4 地震波时域波形
• 2.2 微地震实时检测系统简介
• 2.2.1 微地震检波器的方案选择
• 2.2.2 前置放大器设计
• 2.2.3 滤波器设计
• 2.2.4 微地震传感器的选用原则
• 第3章 非线性方程的数值解法
• 3.1 多元非线性方程组及其基本性质
• 3.1.1 非线性方程组的形式
• 3.1.2 局部收敛性
• 3.1.3 半局部收敛性
• 3.1.4 大范围收敛性
• 3.1.5 线性收敛
• 3.2 不动点迭代
• 3.2.1 不动点迭代公式
• 3.2.2 不动点迭代定理
• 3.2.3 压缩映射定理
• 3.3 Newton 迭代法
• 3.3.1 Newton 迭代法公式
• 3.3.2 Newton 法的局部收敛性定理
• 3.3.3 Kantorovich 定理
• 3.3.4 修正 Newton 法
• 3.4 割线法
• 3.5 拟 Newton 法
• 3.5.1 Broyden 法公式
• 3.5.2 DFP算法公式
• 3.5.3 BFGS算法公式
• 第4章 MATLAB 软件简介及句柄图形
• 4.1 MATLAB 的概况
• 4.2 句柄图形
• 4.2.1 句柄图形对象
• 4.2.2 句柄对象
• 4.2.3 通用函数get和set
• 4.2.4 查找对象
• 4.2.5 位置和单位
• 4.2.6 缺省属性
• 4.3 GUI 设计简介
• 4.3.1 GUI 对象层次结构
• 4.3.2 控制框
• 4.3.3 对话框和请求程序
• 第5章 微地震震源定位及图示程序设计
• 5.1 传感器数据的获取
• 5.1.1 传感器坐标存储格式
• 5.1.2 传感器所测得时间数据获取
• 5.2 程序设计流程
• 5.3 方程组求解设计
• 5.3.1 读取、筛选数据和显示界面设计
• 5.3.2 速度已知时方程
• 5.3.3 Newton 迭代法求解程序设计
• 5.3.4 Broyden 迭代法求解程序设计
• 5.3.5 未知速度时方程组的求解
• 5.4 震源定位结果作图
• 5.5 保存定位计算结果
• 5.6 微地震震源定位与图示运行结果
• 5.6.1 已知速度时应用Newton 迭代法结果
• 5.6.2 已知速度时应用broyden 迭代法结果
• 5.6.3 未知速度时应用broyden 迭代法结果
• 第6章 演示动画设计
• 6.1 MATLAB 动画图形介绍
• 6.1.1 MATLAB动画图形的两种类型
• 6.1.2 制作实时动画的基本思路
• 6.2 数据存储格式
• 6.3 程序设计流程图
• 6.4 具体程序设计
• 6.4.1 选择数据所在目录
• 6.4.2 获取数据文件夹内文件名及读取数据
• 6.4.3 界面设计
• 6.4.4 绘图
• 6.5 程序设计运行截图
• 第7章 全文总结
• 参考文献
• 致谢